復雜系統(tǒng)可靠性建模、分析和綜合評價方法研究.pdf

1、現(xiàn)代各種系統(tǒng)綜合化和電子化程度的大幅度提高，使得系統(tǒng)變得越來越復雜，對系統(tǒng)可靠性的要求越來越高，導致對于系統(tǒng)可靠性的研究也變得越來越困難，本文主要針對負載均擔并聯(lián)系統(tǒng)、復雜條件系統(tǒng)和復雜功能層次系統(tǒng)，從系統(tǒng)的可靠性建模、分析和綜合評價方法方面展開研究。
　　針對負載均擔并聯(lián)系統(tǒng)的部件失效率變化模型—Capacity Flow模型(CFM)沒有考慮部件承載能力的局限性，提出了一種考慮部件承載能力的Capacity Flow修正模型(

2、CCFM)。在此基礎上，采用Markov模型法建立了負載均擔并聯(lián)系統(tǒng)新的系統(tǒng)可靠性模型，通過解析法求解出了不同情況下系統(tǒng)可靠性指標的解析表達式。
　　通過分析溫度、電壓和人的生理狀況等工作條件對電子產(chǎn)品失效率和修復率的影響，提出了復雜條件下電子產(chǎn)品的失效率云模型和修復率云模型。失效率云模型和修復率云模型由反映工作條件點處產(chǎn)品失效率和修復率取值情況的適應能力模型和反映實際工作條件變化情況的工作條件模型通過X條件云發(fā)生器生成，其同時包

3、含了工作條件信息及工作條件點處產(chǎn)品失效率和修復率的取值信息，能夠很好地反映復雜條件對產(chǎn)品失效率和修復率造成的動態(tài)影響效果。
　　針對傳統(tǒng)Markov模型法和模糊Markov模型法在復雜條件系統(tǒng)可靠性建模和分析能力上的不足，將云模型和Markov模型相結(jié)合，建立了一種基于云模型和Markov模型法的復雜條件系統(tǒng)可靠性建模和分析方法。方法通過采用失效率云和修復率云對由傳統(tǒng)Markov模型法得出的系統(tǒng)可靠度和可用度解析表達式中的失效率和

4、修復率進行替換，得到可靠度云和可用度云。可靠度云和可用度云反映了復雜條件導致的系統(tǒng)可靠性指標的取值范圍及取值分布情況，使得本文方法在工作條件動態(tài)描述能力和直觀性上與其他方法相比具有顯著的優(yōu)越性。
　　將云模型和Petri網(wǎng)相結(jié)合，建立了一種基于受控賦時混合隨機Petri網(wǎng)(CTHSPN)的復雜條件系統(tǒng)可靠性建模和分析方法。通過采取將各項工作條件分開處理，引入變遷控制時鐘和變遷控制函數(shù)，擴展標識函數(shù)和弧權(quán)函數(shù)的值域等措施，方法保存了

5、工作條件的獨立性信息，較好的體現(xiàn)了各項工作條件對系統(tǒng)可靠性的獨立性影響作用，解決了基于受控混合隨機Petri網(wǎng)(CHSPN)的復雜條件系統(tǒng)可靠性建模和分析法難以體現(xiàn)各項工作條件對系統(tǒng)可靠性獨立性影響的問題。
　　在模糊綜合評價的基礎上引入云理論和層次分析法，提出了一種基于云理論和層次分析法的復雜功能層次系統(tǒng)可靠性綜合評價方法，彌補了基于雷達圖模型和云模型的復雜功能層次系統(tǒng)可靠性綜合評價方法要求部件、功能的技術(shù)指標可實測和量化且無權(quán)